Perforadora direccional horizontal sin zanja

Tipos de perforaciones direccionales horizontales sin zanja

Perforar un camino subterráneo en un área abierta minimalista es posible con las perforaciones direccionales horizontales sin zanja. En el diseño de los sistemas de perforación direccional, hay tres partes principales:

• Equipo de perforación: El equipo de perforación es una máquina potente que crea un agujero piloto subterráneo. Tiene una unidad de perforación con una cadena de perforación giratoria que consta de múltiples uniones de tubería de perforación. Su conexión les permite funcionar como un solo eje largo y flexible. La cabeza de perforación es la unidad que está en la parte inferior de la cadena de perforación, y su configuración influye en el camino de perforación direccional. Las cabezas de perforación tienen brocas reemplazables que se pueden modificar en función de las condiciones del suelo o geológicas. Los sensores y controles electrónicos del equipo de perforación monitorean los parámetros de perforación. Estos incluyen la profundidad, el ángulo y la ubicación de la perforación. Una vez que se ha hecho el agujero piloto, el equipo de perforación recupera la cadena de perforación.
• Sistema de seguimiento: Los sistemas de seguimiento determinan la posición de la perforación y el camino de perforación en el pozo de entrada. Consisten en un transmisor en la cabeza de perforación que envía señales al receptor en el sistema de seguimiento. El receptor es una unidad de pantalla de computadora que interpreta las señales de la cabeza de perforación. Muestra la posición, el ángulo y la profundidad de la cabeza de perforación en una pantalla. Para mantener una perforación precisa, el operador puede cambiar los parámetros de perforación a partir de esta información. Cuando se realiza el agujero piloto, el receptor del sistema de seguimiento se coloca en el punto de entrada.
• Sistema de retroceso de tubería: Se utiliza un conducto, fibra óptica o tubería de drenaje en el sistema de retroceso de tubería. Se retira a través del agujero piloto después de que se completa la perforación. Un sistema de cabrestante de cables del motor de retroceso ayuda al proceso de retroceso. Este sistema tiene tuberías en varias longitudes y materiales para adaptarse a las necesidades del proyecto de perforación sin zanja. En algunas perforaciones direccionales avanzadas, el sistema de retroceso de tubería puede incluir un mecanismo de escariado. Un escariador es un dispositivo que se utiliza para ampliar el agujero piloto antes de tirar de la tubería hacia atrás.

Especificaciones y mantenimiento de la perforación direccional horizontal sin zanja

Las especificaciones y los parámetros son cruciales al determinar qué máquina comprar para un proyecto de colocación de tuberías. Algunos de los parámetros clave relacionados con una máquina de perforación incluyen su tamaño y peso, diámetro de perforación, longitud de perforación, fuerza de empuje/tracción, torque, potencia, sistema hidráulico, sistema de control y accesorios.

• Tamaño y peso: Los equipos de perforación HDD vienen en diferentes tamaños para adaptarse a las diversas necesidades de colocación de tuberías. En general, los equipos más pequeños, compactos y ligeros son más fáciles de usar en áreas urbanas o restringidas, mientras que los equipos más grandes son adecuados para espacios abiertos y terrenos más difíciles.
• Diámetro de perforación y longitud de perforación: El diámetro y la longitud de perforación dependen principalmente del tamaño de la cabeza de corte que se está utilizando. Generalmente, el diámetro de perforación varía de 2 a 60 pulgadas, y la longitud puede variar de 1000 pies a más de 3000 pies o incluso más.
• Fuerza de empuje/tracción: Esta es la cantidad de empuje axial generado por la perforación. Es ejercida por la máquina para empujar la varilla de perforación y la cabeza de perforación hacia la tierra. También controla el tirón de la tubería del producto hacia el pozo. En general, la fuerza de empuje/tracción oscila entre 15,000 y 500,000 libras.
• Torque: Se refiere a la fuerza de rotación que genera la perforación para girar y avanzar la broca mientras se perfora el agujero. La clasificación de torque puede oscilar entre 2,000 y 25,000 libras-pie.
• Potencia: Los equipos de perforación HDD generalmente se dividen en 4 categorías según la fuente de energía utilizada. Estas incluyen perforaciones Mini HDD, perforaciones Micro HDD, equipos HDD convencionales y equipos de fijación de suelo estáticos. La potencia de estas máquinas varía según si están siendo alimentadas por un motor de gasolina, un motor diésel, un motor eléctrico o una energía hidráulica.
• Sistema hidráulico: El sistema hidráulico de una máquina HDD controla el empuje y la tracción de la tubería de perforación. También controla la rotación de la tubería de perforación y acciona los motores hidráulicos que accionan la cabeza de perforación. El fluido hidráulico que se utiliza en el sistema generalmente es un aceite a base de minerales con altas propiedades antidesgaste y antioxidantes.
• Sistema de control: El sistema de control de una máquina de perforación HDD incluye manijas y una pantalla de monitoreo digital que ayudan al operador a dirigir la cabeza de perforación con precisión. También permite al operador controlar la velocidad y la dirección de la tubería de perforación y monitorear parámetros cruciales como la temperatura, la presión, la velocidad de flujo, etc.
• Accesorios: Algunos de los accesorios comunes para una máquina de perforación HDD incluyen la broca, los escariadores, los escariadores posteriores, los estabilizadores, los conectores de tubería, los lubricantes para varillas, las cabezas de tracción, las aspiradoras de sistemas guiados y más.

El mantenimiento es muy importante ya que ayuda a prevenir averías prematuras y aumenta la vida útil general del equipo. Algunos consejos de mantenimiento para una máquina de perforación direccional horizontal incluyen los siguientes.

• Limpieza y lubricación diaria de las piezas de la perforación
• Pintar y proteger contra la oxidación la máquina
• Cambiar periódicamente el aceite y el filtro del motor y del sistema hidráulico
• Comprobar el cilindro hidráulico y las mangueras para detectar cualquier fuga
• Lubricar las piezas giratorias y las cadenas con regularidad
• Establecer un registro de funcionamiento y registrar todas las reparaciones realizadas en la máquina

Escenarios de uso de las perforaciones direccionales horizontales sin zanja

La perforación HDD sin zanja para la instalación de servicios públicos es un método común para instalar servicios públicos subterráneos sin realizar cortes abiertos a través de las superficies. Se utiliza en la instalación de tuberías, conductos y ductos de cables, y estos incluyen tuberías de suministro de agua, líneas de distribución de gas, tuberías de transporte de petróleo y productos, cables de comunicación y energía, cables de fibra óptica y pasos subterráneos de vías férreas y carreteras. Las tuberías perforadas direccionalmente se pueden realizar con una interrupción de la superficie mucho menor que los métodos tradicionales de corte abierto.

La perforación direccional también se utiliza con frecuencia en investigaciones geotécnicas para adquirir información sobre el subsuelo. Las muestras de suelo generalmente se toman a varias profundidades para determinar de qué está compuesto el suelo y si es lo suficientemente estable para soportar cualquier estructura que se construya sobre él. Muchas de las muestras de suelo también incluirán muestras de roca, y el conocimiento de cualquier roca de fondo subyacente es crucial cuando se construyen cimientos y excavaciones subterráneas utilizando métodos sin zanja.

Los equipos de perforación direccional horizontal se utilizan ampliamente en la industria del petróleo y el gas para la perforación y exploración de pozos. HDD puede perforar pozos en un ángulo poco profundo, horizontalmente y con gran precisión, para explorar y extraer petróleo y gas de campos costa afuera y áreas urbanas. Debido a su precisión y su mínimo impacto ambiental, el método HDD se ha convertido en el método preferido en muchos proyectos de ingeniería civil e instalación de servicios públicos.

Los desarrollos recientes en la tecnología HDD han hecho posible perforar a través de formaciones rocosas duras y áreas desérticas y crear túneles de gran diámetro a larga distancia. Perforar a través de roca dura anteriormente requería sistemas especializados de perforación de roca y mayores requisitos de potencia y empuje. Ahora, los escariadores de roca complejos y los requisitos de empuje más bajos pueden lograr esto con sistemas más pequeños, reduciendo los costos y poniéndolos a disposición de una gama más amplia de usos en áreas urbanas y debajo de la infraestructura existente.

Cómo elegir perforaciones direccionales horizontales sin zanja

Para los compradores que buscan máquinas HDD ideales a la venta, es útil comprender qué necesitan la mayoría de los clientes al comprar una máquina HDD. Un buen punto de partida es invertir en una perforación de calidad que marque la mayoría de las casillas a continuación para satisfacer una buena base de clientes.

• Fácil de encontrar:

  Debería ser fácil para los clientes encontrar la tubería de perforación o el localizador fácilmente. Esta es probablemente la primera cosa que haría que los compradores consideren un modelo de perforación específico. La capacidad de servicio y la compatibilidad son muy importantes, por lo que será útil si la perforación tiene un equipo estándar o materiales de uso común para que los clientes puedan encontrar rápidamente piezas de repuesto.

• Compatible con sistemas de análisis de suelo:

  Muchos clientes preferirían una máquina de perforación compatible con los sistemas utilizados para el análisis de suelo. Esto significa que la perforación puede analizar rápidamente el tipo de suelo y su condición, por lo que será fácil establecer el método correcto para usar para la perforación.

• Localizadores y tuberías de perforación:

  Debería ser posible obtener localizadores y tuberías de perforación que funcionen muy bien con la máquina HDD. Por lo general, muchos contratistas quieren utilizar accesorios adicionales para facilitar el trabajo. Por lo tanto, una perforación HDD que tenga localizadores y tuberías de perforación compatibles será una opción preferida.

• Opciones para diferentes tamaños de trabajo:

  Los compradores preferirán máquinas de perforación guiadas direccionalmente que vengan en varias configuraciones. Tener diferentes configuraciones permite a los contratistas seleccionar una perforación que se adapte perfectamente a un proyecto en particular. Por lo tanto, hace que sea muy fácil para los compradores satisfacer las necesidades de sus clientes.

• Unidades transportables:

  Las unidades que son fáciles de transportar también atraerán a los compradores. Muchos clientes solicitarán una máquina de perforación que sea transportable, versátil y montada sobre patines. Por lo tanto, debería ser fácil moverla dentro y fuera de varios sitios de trabajo.

Preguntas frecuentes sobre la perforación direccional horizontal sin zanja

P: ¿Cuál es el flujo de trabajo en la perforación direccional horizontal?

A: En general, el flujo de trabajo de los proyectos HDD se puede resumir en cuatro pasos básicos: perforación piloto, escariado, tracción del producto y limpieza.

P: ¿Cuáles son los tipos comunes de máquinas de perforación utilizadas para la perforación sin zanja?

A: El tipo más común de máquina de perforación direccional horizontal es el conjunto impulsado por lodo. Otras unidades HDD más grandes incluyen aquellas que utilizan compresores de aire o un sistema de aire-espuma. Para unidades HDD más pequeñas, el método de presión de rotación funciona sin ningún fluido.

P: ¿Cuáles son algunos beneficios de usar una perforación direccional horizontal en un proyecto?

A: HDD minimiza el impacto ambiental y reduce el riesgo de inestabilidad del terreno. También mejora el flujo de trabajo en la perforación subterránea y la gestión del tráfico. Solo se necesita un área abierta pequeña para la entrada y salida de la perforación en la dirección de la perforación horizontal. La perforación horizontal también ayuda a pasar rápidamente por debajo de obstáculos como carreteras, ríos y vías férreas.